DE102012208563B4

DE102012208563B4 - collapsible core

Info

Publication number: DE102012208563B4
Application number: DE201210208563
Authority: DE
Inventors: Rudolf Wiedemann
Original assignee: WIEDEMANN GmbH
Current assignee: WIEDEMANN GmbH
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: DE102012208563A1

Abstract

Einfallkern (12) als Teil eines Werkzeugs zur Herstellung von spritzgegossenen oder druckgegossenen Werkstücken (36), mit einem axial gegenüber dem Werkzeug verschiebbaren Kern (14), an dem mindestens ein radial verschiebbares Segment (18) angeordnet ist, das bei ausgeschobenem Kern (14) in einem Endbereich (10) zusammen mit der Außenkontur des Kerns (14) die Innenkontur einer Kavität (38) des Werkstücks (36) bildet und durch die axiale Einzugsbewegung des Kerns (14) zur zumindest lokalen Verringerung des Außendurchmessers des Endbereichs (10) radial bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer an der Außenkontur verlaufenden Trennfuge (26) vom Segment (18) zum Kern (14) eine überragende Erhöhung (28) liegt oder an den an der Außenkontur verlaufenden Trennfugen (26) bei mehreren Segmenten (18) zwischen den Segmenten (18) und/oder zwischen den Segmenten (18) und dem Kern (14) je eine überragende Erhöhung (28) liegt.Incident core (12) as part of a tool for producing injection-molded or die-cast workpieces (36), with a core (14) which can be displaced axially relative to the tool, on which at least one radially displaceable segment (18) is arranged, which, when the core (14 ) in an end region (10) together with the outer contour of the core (14) forms the inner contour of a cavity (38) of the workpiece (36) and by the axial retraction movement of the core (14) for at least local reduction of the outer diameter of the end portion (10). is radially movable, characterized in that at one of the outer contour extending parting line (26) from the segment (18) to the core (14) has a superior elevation (28) or extending to the outer contour of the parting lines (26) in a plurality of segments ( 18) between the segments (18) and / or between the segments (18) and the core (14) each have a protruding elevation (28).

Description

Die Erfindung betrifft einen Einfallkern als Teil eines Werkzeugs zur Herstellung von spritzgegossenen oder druckgegossenen Werkstücken, mit einem axial gegenüber dem Werkzeug verschiebbaren Kern, an dem mindestens ein radial verschiebbares Segment angeordnet ist, das bei ausgeschobenem Kern in einem Endbereich zusammen mit der Außenkontur des Kerns die Innenkontur einer Kavität des Werkstücks bildet und durch die axiale Einzugsbewegung des Kerns zur zumindest lokalen Verringerung des Außendurchmessers des Endbereichs radial bewegbar ist.The invention relates to an incident core as part of a tool for the production of injection molded or diecast workpieces, with an axially displaceable relative to the tool core on which at least one radially displaceable segment is arranged, the ejected core in an end region together with the outer contour of the core Inner contour of a cavity of the workpiece forms and is radially movable by the axial retraction movement of the core for at least local reduction of the outer diameter of the end portion.

Aus der DE 28 53 686 A1 ist ein durch Spritzgießen hergestelltes zahnärztliches Instrument bekannt, bei dem die unvermeidbaren Spritzgrate in eine Abflachung gelegt wurden.From the DE 28 53 686 A1 For example, a dental instrument manufactured by injection molding is known in which the unavoidable injection burrs have been laid in a flattening.

Es ist bekannt, dass Werkstücke aus Kunststoff oftmals im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Gleichermaßen können dünnwandige Metallteile im Druckgussverfahren hergestellt werden. Wenn die Werkstücke in ihren Kavitäten Hinterschneidungen aufweisen besteht die Notwendigkeit, Formen zu verwenden, mit denen in der Kavität des Werkstücks der Hinterschnitt erzeugt werden kann. Oftmals sind die Abmessungen in der Kavität größer als die Öffnung, durch die in die Kavität eingegriffen wird. Um solche Werkstücke mit einfachem Aufwand herstellen zu können, sind Einfallkerne bekannt (z. B. DE 10 2007 039 368 A1 ). Mit diesen Einfallkernen können beispielsweise Gewinde, Bajonettverriegelungen oder sonstige Hinterschnitte hergestellt werden. Bei einem Gewinde ist es zwar möglich, den Kern nach dem Herstellen des Werkstücks herauszuschrauben. Dies ist aber nur möglich, wenn der Schwindungsprozess die Ausdrehbewegung nicht behindert. Außerdem dauert dieser Vorgang des Herausschraubens relativ lange.It is known that plastic workpieces are often produced by injection molding. Similarly, thin-walled metal parts can be produced by die-casting. If the workpieces have undercuts in their cavities, there is a need to use molds with which the undercut can be produced in the cavity of the workpiece. Often, the dimensions in the cavity are larger than the opening through which the cavity intervenes. In order to be able to produce such workpieces with simple effort, seed cores are known (eg. DE 10 2007 039 368 A1 ). With these incident cores, for example, threads, bayonet locks or other undercuts can be made. With a thread, it is possible to unscrew the core after the production of the workpiece. But this is only possible if the shrinkage process does not hinder the Ausdrehbewegung. In addition, this process of unscrewing takes a relatively long time.

Aus der DE 199 57 386 A1 , der US 498,679 A und der GB 2,135,236 A sind Einfallkerne bekannt, die Außen- und Innensegmente anliegen, die gegeneinander verschiebbar sind. Ist der Einfallkern geschlossen, dann bilden die Segmente eine im Wesentlichen glatte Außenoberfläche, die die Innenkontur der Kavität abbildet. Selbst bei hochgenau gefertigten Einfallkernen, sowie in diesen verschieblich geführten Segmenten, bildet sich entlang den Übergängen vom Kern zu den Segmenten und vom einen Segment zum anderen an der Innenoberfläche der fertiggestellten Kavität ein Grat. Dieser Grat ist von geringer Bedeutung, wenn es sich beim Werkstück um einfache Gebrauchsgegenstände handelt. Werden in den Gegenständen aber z. B. medizinische Flüssigkeiten abgefüllt, dann muss dafür Sorge getragen werden, dass der Grat nicht abbricht und die Flüssigkeit kontaminiert. Stellt das Werkstück eine Lagerschale, z. B. eine Kugelbüchse dar, dann liegt der Grat an der darin gelagerten Kugel z. B. einem Kugelzapfen an und wird von diesem im Laufe der Zeit abgetragen. Die Kugel unterliegt in diesem Bereich daher einem erhöhten Verschleiß. Außerdem ist aufgrund des Abtrags die Oberflächenstruktur des Werkstücks in diesem Bereich nicht mehr geschlossen und homogen.From the DE 199 57 386 A1 , of the US 498,679 A and the GB 2,135,236 A Infall cores are known, the outer and inner segments abut, which are mutually displaceable. If the incident core is closed, then the segments form a substantially smooth outer surface, which images the inner contour of the cavity. Even with highly accurately fabricated cores, as well as in these slidably guided segments, a burr is formed along the transitions from the core to the segments and from one segment to another on the inside surface of the finished cavity. This burr is of little importance when it comes to the workpiece is about simple commodities. Be in the items but z. B. bottled medical fluids, then care must be taken that the burr does not break off and contaminates the liquid. Does the workpiece a bearing shell, z. B. is a ball bush, then the burr is on the ball mounted therein z. B. a ball stud and is removed by this over time. The ball is therefore subject to increased wear in this area. In addition, due to the removal of the surface structure of the workpiece in this area is no longer closed and homogeneous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Einfallkern zu schaffen, der hinsichtlich der Gratbildung unempfindlicher ist, bzw. bei welchem ein Grat am Werkstück geringere Auswirkungen hat.The invention is based on the object to provide an incident core, which is less sensitive to the formation of burrs, or in which a burr on the workpiece has less impact.

Diese Aufgabe wird mit einem Einfallkern mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an incident core having the features of patent claim 1.

Der erfindungsgemäße Einfallkern weist einen Kern auf, der gegenüber dem Werkzeug axial verschiebbar ist und dadurch die Möglichkeit der Verringerung und Vergrößerung des Außendurchmessers schafft. Am Kern ist mindestens ein Segment angeordnet, das sich radial verschieben lässt.The incident core according to the invention has a core, which is axially displaceable relative to the tool and thereby creates the possibility of reducing and increasing the outer diameter. At least one segment is arranged on the core, which can be moved radially.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Segmente vorgesehen, wobei wenigstens ein Segment ein Außensegment und wenigstens ein Segment ein Innensegment ist und die Segmente am Kern geführt gehalten sind. Nachfolgend wir die Erfindung an einer Ausführungsform beschrieben, bei der um den Kern herum mindestens drei Außensegmente angeordnet sind, die am Werkzeug so gelagert sind, dass sie sich nur radial verschieben lassen. Zwischen zwei benachbarten Außensegmenten ist ein Innensegment angeordnet, das sich ebenfalls nur radial verschieben lässt. In dem Zustand, in dem der Kern zwischen die Segmente vollständig eingeschoben ist, bilden die Außenkonturen des Kerns und aller Segmente in ihrem Endbereich die Innenkontur der Kavität des Werkstücks. Der Übergang vom Innen- zum Außensegment und vom Außen- zum Innensegment ist aber aufgrund von Verschleiß und des vorhandenen Spiels, das die beweglichen Segmente und der Kern zueinander aufweisen, nicht derart, dass die Innenoberfläche der Kavität des daraus hergestellten Werkstücks absatz- oder gratfrei ist. Da aber aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Übergang vom einen zum anderen Segment und zum Kern innerhalb einer die Außenoberfläche des Außensegments und die Außenoberfläche des Innensegments überragenden Erhöhung liegt, befindet sich der Grat oder ein eventueller Absatz in einer an der Innenoberfläche der Kavität ausgeformten Nut oder Einsenkung. Der Grat ist also von der Nut umgeben und ragt nicht aus der Nut hervor. Dies hat zur Folge, dass eine Kugel, die im als Kugelschale ausgebildeten Werkstück gelagert ist, mit dem Grat nicht mehr in Berührung kommt. Der Grat wird weder abgeschliffen noch beeinträchtigt der Grat im Werkstück gelagerte oder geführte Bauteile. Diese unterliegen im Bereich des Grates auch keinem erhöhten Verschleiß mehr. Schließlich bleibt die Oberfläche im Bereich des Grates geschlossen.In a preferred embodiment, at least two segments are provided, wherein at least one segment is an outer segment and at least one segment is an inner segment and the segments are held guided on the core. The invention will be described below with reference to an embodiment in which at least three outer segments are arranged around the core, which are mounted on the tool in such a way that they can only be displaced radially. Between two adjacent outer segments, an inner segment is arranged, which can also be moved only radially. In the state in which the core is fully inserted between the segments, the outer contours of the core and all segments in its end region form the inner contour of the cavity of the workpiece. The transition from the inner to the outer segment and from the outer segment to the inner segment, however, is not such that the inner surface of the cavity of the workpiece produced therefrom is free of sales or burrs due to wear and the existing play that the movable segments and the core have on one another , However, because of the inventive design, the transition from one to the other segment and the core is within a protruding the outer surface of the outer segment and the outer surface of the inner segment, the burr or a possible paragraph is in a formed on the inner surface of the cavity groove or recess , The ridge is thus surrounded by the groove and does not protrude out of the groove. This has the consequence that a ball which is mounted in the formed as a spherical shell workpiece, no longer comes into contact with the ridge. The burr is neither abraded nor affected by the burr in the workpiece stored or guided components. These are no longer subject to increased wear in the region of the ridge. Finally, the surface in the area of the ridge remains closed.

Eine einfach Variante der Erfindung sieht vor, dass die Erhöhung wulstartig ausgebildet ist. Die Erhöhung besitzt keine konkrete Form sondern verläuft ausschließlich im Bereich der Trennfuge benachbarter Segmente bzw. von Segment und Kern. Die Trennfuge liegt also im erhöhten Bereich. Dabei ist die Höhe der Erhöhung so gewählt, dass sie größer ist, als die Größe des am Werkstück verbleibenden Grats. Der Grat steht also von der Innenoberfläche der Kavität ab, liegt aber dennoch innerhalb der durch die Erhöhung erzeugten Nut.A simple variant of the invention provides that the increase is formed like a bead. The elevation has no concrete form but runs exclusively in the area of the parting line of adjacent segments or of segment and core. The parting line is thus in the raised area. The height of the elevation is chosen to be greater than the size of the burr remaining on the workpiece. The burr thus stands from the inner surface of the cavity, but is still within the groove produced by the increase.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Höhe der Erhöhung doppelt, bevorzugt dreimal so groß, wie die Größe des am Werkstück verbleibenden Grats. Hierdurch wird eine ausreichende Sicherheit geschaffen, so dass auch aufgrund von Verformungen des Werkstücks der Grat von einem in das Werkstück eingesetzten Bauteil nicht berührt wird.In a preferred embodiment, the height of the elevation is twice, preferably three times, the size of the burr remaining on the workpiece. As a result, sufficient security is created, so that even due to deformations of the workpiece, the burr is not touched by a component inserted into the workpiece.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erhöhung im Querschnitt kurvig, insbesondere kosinusförmig ist. Dadurch wird die Trennfuge lediglich geringfügig über die Ebene der Außenoberfläche des Segments oder Kerns angehoben. Außerdem erfolgt der Übergang von der Außenoberfläche des einen Segments zur benachbarten Außenoberfläche stetig.In a further development of the invention, it is provided that the increase in cross section is curved, in particular cosinusoidal. As a result, the parting line is raised only slightly above the plane of the outer surface of the segment or core. In addition, the transition from the outer surface of one segment to the adjacent outer surface is continuous.

Erfindungsgemäß weist die Erhöhung über deren Verlauf eine gleichbleibende Höhe auf. Bei einem zu erwartenden Grat mit einer Größe von 0,05 mm, d. h. der Grat steht 0,05 mm von der Oberfläche des Werkstücks ab, besitzt die Erhöhung eine Höhe von 0,15 mm, d. h. sie erzeugt am Werkstück eine Nut mit einer Tiefe von 0,15 mm, in welcher der Grat liegt.According to the invention, the increase over the course of a constant height. For an expected burr with a size of 0.05 mm, d. H. the ridge is 0.05 mm from the surface of the workpiece, the elevation has a height of 0.15 mm, d. H. it produces on the workpiece a groove with a depth of 0.15 mm, in which the burr lies.

Um das hergestellte Werkstück, beispielsweise bei einem Gewinde, nicht zu verformen, ist es erforderlich, dass die Bewegung des Kerns zumindest angenähert senkrecht zu der am Kern anliegenden Fläche des Werkstücks verläuft. Außerdem sind die Segmente in axialer Richtung gegenüber dem Werkzeug unbeweglich am Kern gehalten.In order not to deform the manufactured workpiece, for example in the case of a thread, it is necessary for the movement of the core to be at least approximately perpendicular to the surface of the workpiece lying against the core. In addition, the segments are immovably held in the axial direction relative to the tool on the core.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Einzelnen beschieben wird.Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description in which a preferred embodiments of the invention is described in detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

1 eine perspektivische Ansicht eines Endbereichs eines Einfallkerns in der Gebrauchsstellung (mit ausgeschobenem Kern); 1 a perspective view of an end portion of an incident core in the position of use (with the core ejected);

2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II gemäß 1; und 2 a view in the direction of arrow II according to 1 ; and

3 einen Schnitt durch ein fertiges Werkstück im Bereich der Trennfuge. 3 a section through a finished workpiece in the region of the parting line.

In der 1 ist in perspektivischer Darstellung der Endbereich 10 eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Einfallkerns 12 gezeigt. Der Einfallkern 12 besitzt einen zentralen Kern 14, der gegenüber dem nicht dargestellten Werkzeug in axialer Richtung (Pfeil 16) verschiebbar ist. In der 1 befindet sich der Kern 14 in der ausgeschobenen Lage und der Einfallkern 12 nimmt seine Gebrauchsstellung ein. Um den Kern 14 sind mehrere Segmente 18 angeordnet, beim dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Segmente 18. Dabei wechseln sich drei Außensegmente 20 mit drei Innensegmenten 22 ab. Die Segmente 18 sind in Schwalbenschwanzführungen 24 am Kern 14 geführt.In the 1 is a perspective view of the end 10 an embodiment of the incident core according to the invention 12 shown. The idea core 12 has a central core 14 , the opposite of the tool, not shown in the axial direction (arrow 16 ) is displaceable. In the 1 is the core 14 in the ejected position and the core of ideas 12 takes up its position of use. To the core 14 are several segments 18 arranged in the illustrated embodiment a total of six segments 18 , There are three outer segments 20 with three inner segments 22 from. The segments 18 are in dovetail tours 24 at the core 14 guided.

Deutlich erkennbar sind mehrere Trennfugen 26, die den Übergang von einem Segment 18 zum benachbarten Segment 18 oder zum Kern 14 markieren. In der Ebene dieser Trennfugen 26 werden die Segmente 18 gegeneinander beziehungsweise der Kern 14 bezüglich dieser verschoben.Clearly visible are several joints 26 that the transition of a segment 18 to the adjacent segment 18 or to the core 14 to mark. In the plane of these joints 26 become the segments 18 against each other or the core 14 regarding this postponed.

Die 2 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe der Ansicht in Richtung des Pfeils II gemäß 1, wobei deutlich die beiden, das Innensegment 22 flankierenden Trennfugen 26 erkennbar sind. Diese Trennfugen 26 liegen in einer wulstartigen Erhöhung 28, die im Querschnitt kosinusförmig ist. Die Erhöhung 28 besitzt beispielhaft eine Höhe 30 von 0,15 mm und eine Breite 32 von 1 mm. Die Trennfuge 26 liegt dabei vorzugsweise in der Scheitellinie 34 der Erhöhung, was aber nicht zwingend erforderlich ist.The 2 shows an enlarged view of the view in the direction of the arrow II according to 1 , where clearly the two, the inner segment 22 flanking joints 26 are recognizable. These joints 26 lie in a bead-like elevation 28 , which is cosinusoid in cross section. The increase 28 exemplarily has a height 30 of 0.15 mm and a width 32 of 1 mm. The parting line 26 is preferably in the apex line 34 the increase, which is not absolutely necessary.

Die 3 zeigt einen Schnitt durch ein Werkstück 36, dessen Kavität 38 mit einem Einfallkern 12 gemäß der Erfindung hergestellt worden ist. An den Innenseite 40 des z. B. aus Kunststoff bestehenden Werkstücks 36 befindet sich ein Grat 42, der z. B. eine Größe 44 von 0,05 mm aufweist. Die Größe 44 stellt dabei die in Richtung eines Bauteils 46 sich erstreckende Abmessung dar. Grat 42 erstreckt sich dort, wo im Einfallkern 12 die Trennfuge 26 lag. Außerdem ist das Bauteil 46, z. B. eine Kugel, erkennbar, die von der Kavität 38 aufgenommen wird und an der Innenseite 40 des Werkstücks 36 anliegt, wie es z. B. bei einem Kugelbolzen in einer Kugelschale der Fall ist. Die Erhöhung 28 am Einfallkern 12 erzeugt an der Innenseite 40 des Werkstücks 36 eine Nut 48, deren Tiefe 50 der Höhe 30 der Erhöhung entspricht. In dieser Nut 48 befindet sich der Grat 42 und besitzt einen genügenden Abstand zum Bauteil 46, so dass dieses den Grat 46 nicht berührt. Vorteilhaft ist die Nut 48 kosinusförmig ausgestaltet bzw. geschwungen, und dient z. B. als Fetttasche, als Schmutzsammeltasche oder als Auffangtasche, falls der Grat 42 ganz oder teilweise abbricht.The 3 shows a section through a workpiece 36 whose cavity 38 with an idea core 12 has been prepared according to the invention. On the inside 40 of z. B. made of plastic workpiece 36 there is a ridge 42 , the z. B. a size 44 of 0.05 mm. The size 44 represents the direction of a component 46 extending dimension. Burr 42 extends where, where in the core 12 the parting line 26 was. In addition, the component 46 , z. B. a ball, recognizable from the cavity 38 is taken and on the inside 40 of the workpiece 36 is present, as it is z. B. is the case with a ball stud in a spherical shell. The increase 28 at the incident core 12 generated on the inside 40 of the workpiece 36 a groove 48 whose depth 50 the height 30 corresponds to the increase. In this groove 48 is the ridge 42 and has a sufficient distance to the component 46 so this is the burr 46 not touched. The groove is advantageous 48 cosinusförmig designed or curved, and serves z. B. as a fat bag, dirt collection bag or collection bag, if the burr 42 completely or partially breaks off.

Claims

Incident core ( 12 ) as part of a tool for producing injection-molded or die-cast workpieces ( 36 ), with an axially displaceable against the tool core ( 14 ), on which at least one radially displaceable segment ( 18 ), which when the core ( 14 ) in an end region ( 10 ) together with the outer contour of the core ( 14 ) the inner contour of a cavity ( 38 ) of the workpiece ( 36 ) and by the axial retraction movement of the core ( 14 ) for at least locally reducing the outer diameter of the end region ( 10 ) is radially movable, characterized in that at a running on the outer contour parting line ( 26 ) from the segment ( 18 ) to the core ( 14 ) an outstanding increase ( 28 ) or at the parting lines running on the outer contour ( 26 ) at several segments ( 18 ) between the segments ( 18 ) and / or between the segments ( 18 ) and the core ( 14 ) each one outstanding increase ( 28 ) lies.

Core according to claim 1, characterized in that at least two segments ( 18 ) and at least one segment ( 18 ) an outer segment ( 20 ) and at least one segment ( 18 ) an inner segment ( 22 ) and the segments ( 18 ) at the core ( 14 ) are kept out.

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the increase ( 28 ) is formed bead-like.

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the height ( 30 ) of the increase ( 28 ) is greater than the size ( 44 ) of the workpiece ( 36 ) remaining ridge ( 42 ).

Core according to claim 4, characterized in that the height ( 30 ) of the increase ( 28 ) is twice, preferably three times as large as the size ( 44 ) of the workpiece ( 36 ) remaining ridge ( 42 ).

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the increase ( 28 ) is curved in cross-section.

Core according to claim 6, characterized in that the increase ( 28 ) is cosinusoidal in cross-section.

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the transition from the outer surface of the one segment ( 18 ) takes place steadily to the adjacent outer surface.

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the increase ( 28 ) over the course of which is the same.

Incident core according to one of the preceding claims, characterized in that the segment ( 18 ) is immovable relative to the tool in the axial direction.